人、小鼠、大鼠血红蛋白与其编码基因序列分析
系统发生树构建和分析
系统发生树构建和分析姓名________ 学号______________ 分组编号_____ 日期________年___月___日1.参阅ABC网站有关资料，查阅相关文献，说明以下基本概念1)分子演化和系统发生2)序列相似性（Similarity）和序列同源性（Homology）3)直系同源（Ortholog）和旁系同源（Paralog）4)核苷酸替换模型和氨基酸替换模型5)突变速率和分子钟6)进化分支树（Cladogram）和系统发生树（Phylogram）7)基因树和物种树8)无根树和有根树9)分支和节点10)内部节点和外部节点11)根节点和叶节点12)距离法和位点法13)最大简约法和最大似然法2.参阅ABC网站中有关资料，查阅相关文献，回答以下问题1)构建系统发生树的基本步骤2)构建系统发生树时选择核苷酸序列或氨基酸序列的原则3)利用自举法（Bootstrap）检验系统发生树稳定性的原理4)确定无根树根节点的方法5)如何通过所构建的系统发生树判断“先有物种”还是“先有基因”6)不同建树方法的基本原理和特点3.人珠蛋白基因家族系统发生树实例1)以人珠蛋白基因家族12个成员蛋白质序列，用MEGA邻接法构建系统发生树；选择不同氨基酸替换模型（Substitution Model），比较所构建的系统发生树的拓扑结构和稳定性值（Bootstrap value），说明不同替换模型对结果的影响。
2)以人珠蛋白基因家族12个成员编码区序列，用MEGA 邻接法构建系统发生树；，选择不同核苷酸替换模型，比较所构建的系统发生树的拓扑结构和稳定性值（Bootstrap value），说明不同替换模型对结果的影响。
3)根据所构建的系统发生树，参阅Burmester 和Hardision论文，说明人珠蛋白基因家族12个成员之间的演化关系。
4.人、小鼠和大鼠三个物种珠蛋白家族系统发生树实例1)以人、小鼠和大鼠三个物种珠蛋白家族37个成员编码区序列，采用邻接法、最大简约法和最大似然法构建系统发育树，选择适当的替换模型和参数，比较采用不同方法、不同模型和不同参数时所构建的系统发生树的拓扑结构和稳定性值。
《人和小鼠早期胚胎发育合子基因组激活相关基因的序列特征分析》范文
《人和小鼠早期胚胎发育合子基因组激活相关基因的序列特征分析》篇一一、引言早期胚胎发育是生物学领域的一个重要研究领域，而合子基因组激活则在此过程中起到了至关重要的作用。
近年来，关于人和小鼠早期胚胎发育中合子基因组激活的研究备受关注。
随着生物技术的不断发展，基因序列的深度解析使得我们可以更加精细地理解合子基因组激活过程中基因的序列特征。
本文将针对人和小鼠早期胚胎发育过程中合子基因组激活相关基因的序列特征进行分析。
二、研究背景合子基因组激活是指受精卵在受精后的一段时间内，母本和父本的基因组合形成一个新的合子基因组，并开始进行表达和调控的过程。
这个过程对于胚胎发育具有决定性的意义。
由于人类和小鼠在胚胎发育过程中的某些生物学过程存在相似性，因此我们选择两者作为研究对象，探讨合子基因组激活过程中的基因序列特征。
三、方法与材料本研究采用了生物信息学、分子生物学及遗传学等方法。
首先，通过公共数据库收集人和小鼠早期胚胎发育过程中的基因表达数据。
然后，利用生物信息学软件对收集到的基因序列进行深度解析，包括序列比对、基因表达分析等。
最后，通过统计分析和比较，得出合子基因组激活相关基因的序列特征。
四、结果与讨论1. 基因序列比对结果通过对人和小鼠早期胚胎发育过程中的基因序列进行比对，我们发现两者在合子基因组激活相关基因的序列上存在显著的相似性。
这些相似序列可能代表了两种生物在进化过程中保持的基本遗传信息。
此外，我们还发现一些特有序列，这些序列可能反映了物种间在进化过程中的差异。
2. 基因表达特征分析在分析合子基因组激活相关基因的表达特征时，我们发现这些基因在胚胎发育过程中具有高度的表达活性。
尤其是在受精后的早期阶段，这些基因的表达水平显著上升。
这表明合子基因组激活在胚胎发育过程中起到了关键作用。
此外，我们还发现人和小鼠在这些基因的表达模式上存在一定程度的相似性，这进一步证实了两者在胚胎发育过程中的生物学过程的相似性。
3. 序列特征分析通过对合子基因组激活相关基因的序列特征进行分析，我们发现这些基因的序列具有一些共同的特性，如富含AT碱基、存在大量的重复序列等。
血红蛋白的生物学特性
血红蛋白的生物学特性作者：任雪平来源：《科教导刊》2011年第33期摘要有研究表明，血红蛋白不仅具有运输氧和二氧化碳的功能,而且还具有储存能量、维持血液渗透压和血压、调节血浆酸碱平衡、抗菌、类氧化酶和过氧化酶活性的作用,属于多功能蛋白。
血红蛋白已成为研究蛋白质多重生物学功能的理想模式分子。
关键词血红蛋白生物学功能中图分类号：Q74文献标识码：A动物在呼吸时，氧气和二氧化碳都要由血液内的特殊运载蛋白来运输。
这类参与动物呼吸作用的蛋白质家族统称为呼吸蛋白。
Hb是呼吸蛋白家族的成员之一。
Hb的主要功能是运输氧和二氧化碳,近年的研究表明，Hb还具有储存能量、维持血液渗透压和血压、调节血浆酸碱平衡、抗菌、类氧化酶和过氧化酶活性的作用,属于多功能蛋白。
Hb已成为研究蛋白质多重生物学功能的理想模式分子。
1 Hb的结构特点血红蛋白（hemoglobin，Hb）是生物体内负责运载氧的蛋白质，也是红细胞中唯一一种非膜蛋白。
Hb由四个亚基构成，每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下盘绕折叠成球形结构称之为珠蛋白，珠蛋白把血红素分子抱在里面。
血红素是一个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个Fe2+ 配位结合，珠蛋白肽链中第8位的组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与Fe2+配位结合，Fe2+居于环中，Fe2+的6个配位键中有4个与吡咯环的N配位结合，1个与近端的HisF8结合，第6个用来结合O2等外源性配体，未结合配体时该配位键是空的，故生理状态下Hb的血红素-铁是“五配位”形式。
当Hb不结合氧分子时，就有一个水分子从卟啉环下方与Fe2配位结合，4个珠蛋白亚基之间的相互作用力很强,因此没结合氧的血液呈淡蓝色。
当Hb 与氧结合时，则一个氧分子就顶替了水分子的位置形成氧合血红蛋白(HbO2)，使血液呈鲜红色。
每个珠蛋白结合1个血红素，其Fe2+可逆地结合1个氧分子。
实用生物信息技术课程教学实例_罗静初
自2000年起，本人在北京大学和中国农业科学院研究生院开设“实用生物信息技术”课程［1］。
本课程以从事分子生物学实验研究的硕士或博士研究生为教学对象，重点介绍最基本、最常用的生物信息技术和方法，主要包括：（1）蛋白质和核酸序列相似性比对；（2）蛋白质序列数据库UniProt 和核酸序列数据库RefSeq 高级检索；（3）NCBI 数据库相似性搜索工具Blast 的应用；（4）利用MEGA 软件构建分子系统发生树；（5）利用Swiss -PdbViewer 软件显示、比较和分析蛋白质三维空间结构。
本文以人、小鼠、大鼠、斑头雁、灰雁几个不同物种的血红蛋白序列和结构为例，介绍这些常用生物信息技术和方法的具体应用。
学生通过这些实例，能够初步掌握这些方法的具体应用，并能举一反三，将这些方法用于自己的课题研究，学会如何利用丰富的网络生物信息资源和分析工具解决自己正在进行或即将开始的研究课题中的实际问题。
1 序列比对1.1 研究背景血红蛋白是人体血液中重要蛋白质分子，其主收稿日期：2015-03-26作者简介：罗静初，男，教授，研究方向：生物信息学；E -mail ：luojc@实用生物信息技术课程教学实例罗静初（北京大学生命科学学院 北京大学蛋白质与植物基因研究重点实验室 北京大学生物信息中心，北京 100871）摘 要： 介绍“实用生物信息技术”研究生课程的5个教学实例。
以血红蛋白序列和结构为例，介绍常用生物信息技术和分析方法，包括蛋白质和核酸序列相似性比对、蛋白质和核酸序列数据库检索、Blast 数据库相似性搜索、分子系统发生树构建，以及蛋白质结构比较分析等。
关键词： 生物信息技术；血红蛋白；序列比对；数据库检索；Blast 数据库搜索；系统发生树构建；蛋白质结构比较分析DOI ：10.13560/ki.biotech.bull.1985.2015.07.001Teaching Examples of Applied Bioinformatics CourseLuo Jingchu（College of Life Sciences ，The State Key Laboratory of Protein and Plant Gene Research ，Center for Bioinformatics ，Peking University ，Beijing 100871）Abstract: In this article, we introduce the basic bioinformatics analysis methods and tools taking the hemoglobin as an example. The methods include ：1）protein and DNA sequence alignment ；2）advanced search for UniProt and RefSeq database ；3）Blast database similarity search ；4）phylogenetic tree construction under MEGA ；5）protein structure comparison using Swiss -PdbViewer.Key words: bioinformatics ；hemoglobin ；sequence alignment ；database query ；Blast database similarity search ；phylogenetic tree construction ；protein structure comparison编者按: 自2000年起，罗静初教授在北京大学生命科学学院和中国农业科学院研究生院开设“实用生物信息技术”课程，教学方法以上机实习为主，指导学生利用丰富的生物信息网络数据资源和软件工具，结合自己的研究课题，进行生物信息分析。
小鼠_单细胞_红细胞基因_概述说明以及解释
小鼠单细胞红细胞基因概述说明以及解释1. 引言1.1 概述小鼠单细胞红细胞基因研究是近年来生物学领域的一项重要课题。
随着技术的不断发展，研究人员能够对单个红细胞细胞进行深入分析，并了解其基因组中的差异和功能。
这种单细胞分析方法为我们提供了更全面、精确的信息，有助于揭示红细胞的多样性和复杂性。
1.2 文章结构本文将从三个方面对小鼠单细胞红细胞基因进行概述和解释。
首先，我们将介绍什么是小鼠单细胞红细胞基因，包括其定义、研究对象以及相关概念。
然后，我们将详细探讨该领域的研究方法和技术，包括单细胞测序和数据分析等内容。
最后，我们将总结已知的重要发现与突破，并展望未来在该领域可能取得的进展。
1.3 目的本文旨在系统地介绍小鼠单细胞红细胞基因研究领域的现状和进展。
通过全面概述研究的概念、方法和重要发现，我们旨在提高人们对该领域的认识，并为未来的研究提供参考和启示。
通过本文，读者将能够了解红细胞基因在生命中的作用以及单细胞分析在红细胞疾病诊断和治疗中的应用，同时也能够认识到相关挑战并展望未来可能的研究方向。
这就是“1. 引言”部分内容，请移步下一个问题获取“2. 小鼠单细胞红细胞基因的概述”的详细清晰撰写。
2. 小鼠单细胞红细胞基因的概述：2.1 什么是小鼠单细胞红细胞基因：小鼠单细胞红细胞基因研究是指通过现代生物学技术和方法，对小鼠体内的红细胞进行单个细胞水平的基因分析和研究。
红细胞是血液中最常见的一类细胞，主要负责运输氧气到全身各个组织器官。
通过研究小鼠单个红细胞的基因组信息，科学家可以深入了解红细胞发育、功能及其与人类疾病之间的关联。
2.2 研究方法和技术：在小鼠单细胞红细胞基因研究中，科学家使用先进的高通量测序技术来获取大量的生物信息数据。
通过将RNA或DNA分离提取出来并进行测序，可以得到每个单个红细胞所含有的具体基因组成。
同时，利用生物信息学技术对测序结果进行分析、处理和解读，从而揭示出不同红细胞之间差异以及相关的生物学功能和途径。
实验小鼠结合珠蛋白的研究1)
１１ － 型的遗传关系相似，即当 Ｈ ０ ｐ Ｈ ＇ ｐＨ ０ ｐ ／ Ｘ ／
Ｈｐ 其子女的基因型均为 Ｈ Ｈ ｏ ３时， ｐ／ ｐ ，它们 ＇
的表现型为 Ｈ ｌ１型。由此我们认为实验小 ｐ－
合物部位基本相同， 即小鼠 Ｌ 。型近阳极端 Ｍ－ 的一条 ＨｐＨｂ带同 Ｗｉａ － ｓｒ大鼠及人的 近 阳 ｔ 极端的这条带的位置相同；Ｌ ｂ型近阴极端 Ｍ－
近我国俞民澎等人ｔ研究表明，急粒与急淋病 ４ １ 人的 Ｈ １１型频率显著高于正常人。我们在 ｐ －
研究中也发现 ，近交系 ６５ １ 小鼠本身就是一个
鼠 Ｌ ０型和 Ｌ ａ型的遗传关系可能同人 Ｍ－ Ｍ－ 类一样存在着显隐性关系。 ｔｉ ａ＇大鼠的 Ｈｐ比较 Ｊｎ［ ｏｅ〕等曾对豚鼠、 ６ 家兔及 Ｗｉａ 大鼠的 ｓｒ ｔ Ｈｐ进行研究， 结果发现 Ｗｉａ ｓｒ大鼠的 Ｈｐ电 ｔ 泳表现型与人类相同。为了深人了解实验小鼠 与人类的关系， 我们将人（ ２ １， ｔ Ｈｐ －）Ｗｉａ ｓｒ大鼠
血清型与疾病关系的报道越来越多。 ｅ ｏｋ＂ Ｐａ ｃ＂， ｃ Ｎａ Ｅ ｉ＇ ｋ］等人发现， 在人类，Ｈｐ－ ｌ１型与白血病 有关， 也有人报道与幼年类风湿关节炎有关。 最
同实验小鼠的 ３ 种不同的 Ｈ 型进行了电泳图 ｐ 比较 （ ５， 图 ） 结果发现，人、Ｗｉ ｒ ｓ 大鼠及实 ｔ ａ 验小鼠的 Ｈ 三种类型在电泳图上 ＨｐＨ ｐ － ｂ复
的关系如何？尚需进一步研究。
ＪＬ也有２ Ｃ 个样品与其它 不同（ 见图１， ） 其中
３ ２
（ 二）实验小鼠 Ｈ ｐ型中Ｌ ０与Ｌ ａ Ｃ Ｂ ／（ ＇及６５ｄ） Ｂ Ｌ ／Ｃ （ ） Ｍ－ Ｍ－ ｓＬ６ｄ） １（ ＇ Ｘ ！ Ｃ Ｒ ？ 两 ７ ＡＢ 个组合， 并对其亲代及子代进行了 Ｈ ｐ型调查。 的遗传关系 为了了解实验小鼠 Ｈ ｐ型中 Ｌ － Ｍ ０型与 结果见图 ３ 和图４ ０ 由图 ３ 和图 ４ 可知， 无论是正交 【 Ｌ ａ 即 Ｍ－ Ｌ － 型的遗传关系， Ｍａ 我们配了ＩＲＪＬ Ｙ Ｘ Ｃ ／ （ ） Ｃ
鼠抗人cTnI单克隆抗体Fab段基因克隆和序列分析
・研究原著・文章编号:100022790(2008)0920785203鼠抗人cTn I 单克隆抗体Fab 段基因克隆和序列分析李妍妍1,2,杨 笛2,卞智萍2,徐晋丹2,陈相健2,顾春荣2,张寄南2(南京医科大学第一附属医院:1老年医学科,2心血管病研究所,江苏南京210029)收稿日期:2007211208; 接受日期:2008202226基金项目:江苏省135临床生物学诊断与治疗重点实验室(SKZ 2200205),江苏省人类功能基因组重点实验室基金资助通讯作者:张寄南.Tel:(025)83738572 E mail:J inanzh506@yahoo .co m 作者简介:李妍妍.博士,主治医师,讲师.Tel:(025)83718836 Email:lyynj m u123@C lon i n g andD NA sequence ana lysis of an ti 2cTn I m ur i n e an ti body Fab frag 2m en tL I Yan 2Yan1,2,YAN G D i 2,B I AN Zhi 2Ping 2,XU J in 2D an 2,CHEN X iang 2J ian 2,G U Chun 2Rong 2,ZHAN G J i 2N an21Depart m ent of Geriatrics,2I nstitute of Cardi ovascular D iseases,First Affiliated Hos p ital,Nanjing Medical University,Nanjing 210029,China【Abstract 】A I M :T o obtain the gene of murine anti 2cTn I Fabfrag ment and analyse the nucleotide and deduced a m ino acid sequences .M ETHOD S:By RT 2PCR method,the c DNA of anti 2cTn Imurine antibody Fab frag ment was a mp lified fr om the hybri 2doma cells .Cl oning and subsequent sequence analysis of the Fab frag ment were perf or med .The deduced a m ino acid sequence was compared and analysed with p revi ously published sequences .RESUL TS:A band of app r oxi m ate 700and 800base pairs was a mp lified using I gG heavy chain p ri m ers and κlight chain p ri m ers,res pectively .Sequence analysis indicated that the deduced a m ino acid sequences were in consistent with the characterizati on of the a m ino acid p resent in the murine I gG1Fab frag ment (Gen Bank accessi on NO AY484430,AY484431;Pr otein Bank accessi on NO AAR83243,AAR83244).CO NCL US I O N:The cl oning andsequencing of a comp lete murine anti 2cTn I Fab frag ment p r ovides a basis f or the p r oducti on of the chi m eric anti 2cTn I antibody .【Keywords 】antibody,monocol onal;genes;sequence analysis;cardiac tr oponin I【摘 要】目的:克隆鼠抗人cTn ImAb Fab 段基因并进行序列分析.方法:设计扩增鼠I gG 重链Fd 段及κ轻链引物,从分泌cTn ImAb 的杂交瘤细胞中提取总RNA,RT 2PCR 扩增,对扩增产物进行分子克隆、测序及序列分析.结果:重链和轻链引物分别扩增出一约700bp 和800bp DNA 片段.经序列分析,与已发表的鼠I gG 基因序列对比,其核苷酸及其所推导的氨基酸序列符合鼠I gG1Fab 段特征.在Gen Bank 登录,登录号为AY484430(重链),AY484431(轻链);氨基酸序列登录号为AAR83243(重链),AAR83244(轻链).结论:本实验室获得了完整的鼠源性抗人cTn ImAb Fab 段基因,为鼠抗人cTn I 的人源化改造奠定了基础.【关键词】抗体,单克隆;基因;序列分析;血清心肌钙蛋白【中图号】R542.2 【文献标识码】A0 引言本室已有多株高特异高表达的鼠源性抗人cTn I 细胞株,用来检测心肌损伤时外周血中cTn I 水平高低,显示了较高的临床诊断价值[1-4].但由于鼠源性mAb 的人抗鼠抗体反应[5],使之不能用于体内诊断及作为治疗心肌损伤的药物载体,所以必须对其进行人源化修饰,有关鼠源性抗人cTnI 的人源化改造少见报道.本研究目的是将鼠源性抗cTn I 抗体Fab 段基因克隆出来并进行序列分析,为下一步制备嵌合抗体打下基础.1 材料和方法1.1 材料 杂交瘤细胞株1株(JS200202),大肠杆菌E .coli DH5α由本室保存.p MD182T 载体购自TaKaRa 公司.Taq DNA 聚合酶,AMV 逆转录酶(Pr o 2mega 公司);I PTG (异丙基2β2D 半乳糖苷),X 2Gal (52溴242氯232吲哚半乳糖苷)为上海生物工程公司产品.质粒小量抽提试剂盒为上海华舜生物工程公司产品,G03S L 离心式高纯质粒大量抽提试剂盒为上海申能博彩生物科技有限公司产品.1.2 方法1.2.1 PCR 引物设计 根据已发表的小鼠Fab 段的Fd 基因和轻链基因、FR1和第一恒定区3′端的保守的基因序列,设计扩增Fd 基因和轻链基因的5′端和3′端引物.重链Fd 段5′端引物:H1:5′2S AK GTG CAG CT C G AG S AG T CA GG A CCT 23′;H2:5′2G AG GTY CAG CT C G AA CAR T CT GG A CCT 23′;H3:5′2CAG GTC CAA CTC G AG CAG YCT GGG KCT 23′;H4:5′2G AG GTT CAG CTC G AG CAG T CT GGR GC 2W G 23′;H5:5′2G AR GTG AAG CT C G AA G AG WCT GG A SG A 23′;H6:5′2G AG GTG AAG CTT CT C G ACTCT GG A GGT 23′;H7:5′2G AA GTG MAG CTC G AG G AG T CT GGG GG A 23′;轻链基因的5′端引物1:5′2CCT CT A G AG ACA TCC AG A TG A MCC AGT CT C C 23′;2:5′2CCT CT A G AG ACA TYK TGC TG A CYC ART CTC C 23′;3:5′2CCT CT A G AR ACA TTG T RA TG A C MC ART CTC C 23′;4:5′2CCT CT A G AG ACA TYC AG M TG A CYC AGT CT C C 23′;5:5′2CCT CT A G AG G AG ACA TTG TG A TG A CCC AGT C 23′;6:5′2CCT CT A G AG AT A TTG TG M T AA CYC AGK MTS MAS YC 23′;7:5′2CCT CT A G AG AT A T CS W K A TG A C MC AG W CT M C 23′;8:5′2CCT CT A G AG CTG TTG TGR TG A CYC AAA CT C C 23′;9:5′2CCT CT A G AG ATG TTK TG A TG A CCC AMA CT C C 23′;10:5′2CCT CT A G AG ATG TTT TG A TG A MCC AAA YT C C 23′;11:5′2CCT CT A G AG ARA ATS TGC T CA CCC AGT CT C C 23′;12:5′2CCT CT A G AS AAA TTG TT C T CA CCC AGT CTC C 23′;13:5′2CCT CT A G AC AGG CTG TTG TG A CTC AGG AAT C 23′;重链Fd 段3′端引物 I gG1:5′2AGG CTT ACT AGT ACA ATC CCT GGG CAC AAT 23′;I gG2b:5′2CTC CTT ACT AGT AGG A 2CAGGGGTTG ATTGT 23′;I gG3:5′2GGG GGT ACT AGT CTT GGG T AT TCT AGG CTC 23′;轻链基因3′端引物:5′2GCG CCG TCT AG A ATT AAC ACT CAT T CC TGT TG AA 23′.以上S =C /G,Y =C /T,M =A /C,W =A /T,K =T/G,r =A /G,由TaKaRa 公司合成.1.2.2 细胞总RNA 提取 从生长良好、能分泌mAb cTn I 的杂交瘤细胞中,用异硫氰酸胍法从5×107杂交瘤细胞中提取总RNA.1.2.3 RT 2PCR 扩增及其产物克隆 以O ligo dT9为引物逆转录合成c DNA.以合成的c DNA 为模板,用上述上下游引物分别两两配对,进行PCR,扩增出Fab 段的重、轻链基因片段.重链Fd 段PCR 反应条件为:94℃变性45s,57℃退火45s,72℃延伸60s,35个循环,最后72℃延伸5m in;轻链反应条件为:94℃预变性10m in,94℃变性1m in,60℃退火1m in,72℃延伸1m in,35个循环,最后72℃延伸10m in .回收扩增的Fd 和轻链基因,分别插入pMD182T 载体中,取T 载体0.5μL,回收的Fd 或轻链基因4.5μL,L igati on Soluti on 15μL,总反应体积10μL,16℃过夜反应.取4μL 连接反应液转化E .coli DH5α菌[6].利用蓝、白斑筛选,菌落PCR 鉴定重组质粒.1.2.4 菌落PCR 鉴定目的基因片段插入 引物序列为T 载体的测序引物:上游引物(Sequencing Pri m er RV 2M ):5′2G AG CG G AT AA C AATT T C AC A C AGG 23′,下游引物(Sequencing Pri m er M13247):5′2CG CC A GGGTTTT CCC AGT C A CG AC 23′,PCR 反应条件为:94℃预变性10m in,94℃变性1m in,52℃退火2m in,72℃延伸2m in,30个循环,最后72℃延伸10m in .取10μL 的反应体积以13g/L 琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR 产物.电泳照片经计算机图像分析软件Quantity One 处理.1.2.5 DNA 序列测定与分析 将DNA 样品及抽提的重组质粒送大连宝生物制品有限公司,经AB1310全自动测序仪进行序列测定.用DNAMAN 和BLAST 软件分析所测序列.2 结果2.1 RNA 提取和RT 2PCR 扩增的目的基因片段及测序 从分泌mAb cTn I 抗体的杂交瘤细胞系JS200202中提取总RNA ,紫外分光光度计A 260nm /A 280nm >1.9,说明提取的RNA 纯度很高.H 1,H 4,H 5,H 7上游引物与下游引物I gG 1扩增出800bp 左右片段;H 3扩增出400bp 左右片段;H 2,H 6未见片段扩出(图1).下游引物I gG 2b ,I gG 3与所有上游引物配对均未见片段扩出.测序报告证实H 1,H 4,H 5,H 7引物扩增的重链Fd 段基因具有同源性.图2,3为轻链PCR 扩增电泳图,将扩出的所有片段进行测序,表明L 13引物扩增出700bp 左右片段为抗体序列片段,其余为非抗体序列片段.2.2 转化感受态细菌 选取H 1和L 13的PCR 产物作连接反应,转化感受态细胞,可以看到重链和轻链组分布均匀的蓝白菌落,二者比例约为1∶1,白色菌落均有20余个,对重链、轻链分别挑取16个菌落.2.3 菌落PCR 电泳 可见重链800bp 左右的片段,可见轻链700bp 左右的片段(图4,5),证明有目的片段插入T 载体中.用小量质粒抽提试剂盒将质粒抽提出来,送至TaKaRa 公司测序.2.4 重组质粒的插入片段测序报告[7-9] GenBank 登录号分别为AY484430,AY484431.轻链第23位和第93位亦为骨架区的两个半胱氨酸(Cys ).上述获得的抗体Fab 段基因即是杂交瘤细胞正常表达的抗人cTn I 单抗基因,为I gG 1亚型.网上核对V BASE 数据库,重链可变区属于VH 3家族,J 段来源于JH 3a ,轻链可变区属于VK Ⅱ亚类(Subgr oup Ⅱ),J 段来源于JK 2.3 讨论由于本实验室已有能分泌mAb cTn I 的杂交瘤细胞系,因此,我们首先合成若干对通用引物,用RT 2PCR 技术,将抗cTn I 抗体的Fab 段基因扩增出来,测序,经I nternet 网(网址:www .ncbi .nl m .nih .gov/ig 2blast )[7]核实,发现H 1,H 5,H 73种引物扩增出来的重链序列具有同源性,为同一序列;在轻链基因克隆中,获得一个无功能的轻链产物,它来自杂交瘤亲代细胞之一2骨髓瘤细胞SP2/0.有关该骨髓瘤细胞分泌轻链的全序列已见报道,最突出的特点是其轻链基因的第23位氨基酸是酪氨酸(Tyr ),而不是真正杂交瘤细胞所分泌轻链的半胱氨酸(Cys ).如L 225,L 6210等上游引物扩增出来的c DNA 片段,均为这种无功能的轻链产物.L 1,L 11,L 12等上游引物扩增出来的c DNA 片段测序,经核实证明,缺失FR1和CDR1功能区.唯有L 13上游引物扩增出来的700bp 的c DNA 片段为有功能的轻链基因产物.为得到完整的Fab 段基因序列,取H 1和L 13引物PCR 产物做T A 克隆.测序结果用BLAST 和DNAman 软件分析,得到氨基酸序列的编码框,中间都没有中止密码.目前国内外尚未见抗cTn I 抗体基因序列相关报道.在本实验中所得到的重链和轻链的基因序列已经被美国国立医学图书馆的免疫球蛋白数据库收录,登录号分别为AY484430,AY484431.抗人cTnI 抗体的Fab 段基因的克隆及序列分析为抗人cTnI 嵌合抗体的真核蛋白表达打下基础.【参考文献】[1]张寄南,杨国平,苏恩本,等.血清肌钙蛋白I 诊断急性心肌梗塞的研究[J ],中华心血管病杂志,1997,25(5),379-382.[2]张寄南,苏恩本,魏 瑾,等.血清肌钙蛋白I 升高与病毒性心肌炎诊断及病程关系探讨[J ],中华心血管病杂志,1999,27(6),421-424.[3]Nageh T,Sher wood RA,Harris BM ,et al .Cardiac tr oponin I forrisk stratificati on f oll owing percutaneous cor onary artery interventi on in acute cor onary syndr omes[J ].Catheter Cardi ovasc I nterv,2001,55(1),37-42.[4]mith S C Jr,Blair S N,Bono w RO,et al .AHA /ACC Guidelines f or Pre 2venting Heart Attack and Death in Patients W ith Ather oscler otic Cardi o 2vascular Disease:2001Update[J ].Circulati on,2001,104:1577-1579.[5]Clark M,Antibody humanizati on:a case of the ‘Emper or πs newcl othes ’[J ]?I m munol Today,2000,21(8):397-402.[6]Sa mbr ook J,Fritsch EF,Maniatis T .Molecular Cl oning :a laborat orymanual [M ],3th .US A:Cold S pring Harbor Laborat ory Press,2001:96.[7]A ltschul A ,Stephen F,Thomas L.et al .Gapped BLAST and PSI 2BLAST:a ne w generati on of p r otein database search p r ogra m s[J ].Nucleic Acids Res,1997,25:3389-3402.[8]Mac Callum RM,Martin ACR,Thornt on JT .Antibody 2antigen inter 2acti ons:Contact analysis and binding site t opography[J ].J Mol B i 2ol,1996,262(5):732-774.[9]Corbett SJ,Tom lins on I M ,Sonnha mmer EL,et al .Sequence of thehuman i m munogl obulin diversity (D )seg ment l ocus:a syste matic a 2nalysis p r ovides no evidence for the use of D I R seg ments,inverted D seg ments,“m inor ”D seg ments orD 2D recombinati on[J ].J MolB i 2ol,1997,270(4),587-597.编辑 井晓梅。
大鼠 cxcl8基因
大鼠 cxcl8基因
大鼠CXCL8基因是编码一种称为白细胞介素-8（IL-8）的蛋白
质的基因。
IL-8是一种细胞因子，也被称为趋化因子，它在免疫和
炎症过程中起着重要作用。
这个基因位于大鼠基因组的特定位置上，它包含了DNA序列，这些序列编码了CXCL8蛋白质的氨基酸序列。
CXCL8基因的表达受到多种调控因素的影响，包括炎症因子、
细胞因子和信号通路。
在炎症过程中，CXCL8基因的表达会受到调控，导致IL-8的产生，从而引导白细胞向炎症部位迁移，促进炎症
反应的发生和发展。
此外，研究表明，CXCL8基因的突变或异常表达可能与某些疾
病的发生和发展有关。
例如，在肿瘤学领域，CXCL8基因的异常表
达与肿瘤的侵袭和转移有关。
因此，对CXCL8基因的研究有助于我
们更好地理解炎症和疾病发生的分子机制，为相关疾病的治疗和预
防提供理论基础。
总之，大鼠CXCL8基因编码了白细胞介素-8蛋白质，它在炎症
和免疫过程中发挥重要作用，对其调控和功能的研究对于理解炎症
和相关疾病的发生机制具有重要意义。
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实用生物信息技术课程第2次作业
1
人、小鼠、大鼠血红蛋白及其编码基因序列分析
姓名________ 学号______________ 组号_________ 日期__________年___月___日
1. 认真阅读NCBI 书架（Bookshelf ）、PDB 分子月报（Molecule of the Month ）、UniProt
蛋白质精选（Protein Spotlight ）以及维基百科（Wikipedia ）等网站中有关血红蛋白的介绍，了解血红蛋白的生理功能、空间结构、亚基组成等基本知识。
2. 查阅ENSEMBL 基因组数据库中已经或正在进行基因组测序的物种树，了解人、小鼠、
大鼠三个物种之间演化关系；检索物种分歧时间数据库TimeTree ，了解人和小鼠、小鼠和大鼠之间的分歧时间。
3. 从UniProt 数据库中检索并提取人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基蛋白质序列，利用
WebLab 或JEMBOSS 软件包中的序列比对程序Needle ，选择默认计分矩阵BLOSUM62和默认空位罚分进行序列比对，将比对结果填入表1。
分析比对结果，说明得到上述结果的原因和进一步分析思路。
表1 人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基蛋白质序列比对结果 物种 Species 登录号 Accession
得分 Score 相同氨基酸 Identity
相同和相似氨基酸
Similarity
空位 Gaps 人/小鼠 / 人/大鼠 / 小鼠/大鼠
/
4. 检索RefSeq 数据库中人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基编码基因的mRNA 序列，下
载其编码区序列和所编码的氨基酸序列，进行序列比对，将结果填入下面表2中。
表2 人、小鼠、大鼠血红蛋白编码基因序列比对结果 物种
基因名
编码区序列 登录号
编码区序列 差异位点
氨基酸序列 登录号
氨基酸序列 差异位点
人 HBA1/HBA2 / / 小鼠 Hba-a1/Hba-a2 / / 大鼠 Hba1/Hba2 / /
5. 对上述人HBA1、小鼠Hba1-a1、大鼠Hba1编码区序列进行序列比对，将比对结果填
入表3。
注意选择恰当的计分矩阵和空位罚分，分析不同空位罚分值时的比对结果，并说明原因。
表3 人、小鼠、大鼠血红蛋白基因编码区序列比对结果
物种
基因名
编码区序列 登录号
编码区序列 相同位点
氨基酸序列 相同位点
人/小鼠 HsHBA1/MmHba-a1 / / 人/大鼠 HsHBA1/RnHba1 / / 小鼠/大鼠 MmHba-a1/RnHba1 / /
6. 分析上述人、小鼠、大鼠血红蛋白基因区序列比对结果，阅读血红蛋白基因家族演化论
文（Hardison R, 2012），说明人、小鼠和大鼠alpha 血红蛋白基因家族基因结构和演化。
7. 将上述数据库检索、序列比对、结果分析的方法、思路、策略用于和你研究课题相关或
你熟悉的蛋白质及其编码序列，分析比对结果，说明原因。
参考文献：
Hardison RC. Evolution of hemoglobin and its genes. Cold Spring Harb Perspect Med. 2012 Dec 1;2(12):a011627.。